linux内核线性地址的问题

biger410

/*
* Enable paging
*/
movl $swapper_pg_dir-__PAGE_OFFSET,%eax
movl %eax,%cr3                /* set the page table pointer.. */
movl %cr0,%eax
orl $0x80000000,%eax
movl %eax,%cr0                /* ..and set paging (PG) bit */
ljmp $__BOOT_CS,$1f        /* Clear prefetch and normalize %eip */
如上是head.s中启用分页的代码。

其中第一句应该是取swapper_pg_dir变量的物理地址。__PAGE_OFFSET为0xc0000000,是内核线性地址的开始位置。
我的问题是怎么保证swapper_pg_dir的线性地址是0xc0000000之后的?
因为内核代码段和数据段的基址都是从0地址开始的,因此swapper_pg_dir的逻辑地址要大于0xc0000000.
是编译器把内核的起始逻辑地址放到0xc0000000位置?另外刚起机的一些初始化代码运行在实模式,逻辑地址不会超过0xc0000000,那么内核分为两个部分编译吗?
请各位高手指点一下,谢谢!

zx_wing

原帖由 biger410 于 2008-7-16 20:23 发表
/*
* Enable paging
*/
movl $swapper_pg_dir-__PAGE_OFFSET,%eax
movl %eax,%cr3                /* set the page table pointer.. */
movl %cr0,%eax
orl $0x80000000,%eax
movl %eax,%cr0                /* ..and set paging ( ...

swapper_pg_dir有链接器保证到3G之后，大概在3G+1M+_end（链接器指定，由内核代码段、数据段、未初始化数据长度决定），取值在3G+8M之内。

bootloader会把实模式的启动部分代码拷贝到1M以下执行，在此期间不会访问高端地址，在启动到startup_32之前，已经从实模式切换到保护模式了，只是paging没有打开而已

biger410

非常感谢楼上这位朋友，大部分的疑惑都明白了，还有个小问题。如下：
实模式下物理地址是(seg << 4) + off，而off被链接器定位到3G之后，然后(seg << 4) + off产生的地址又在1M之下，是因为实模式下用到20根地址线，高12位被屏蔽掉了吗？

zx_wing

原帖由 biger410 于 2008-7-16 22:37 发表
非常感谢楼上这位朋友，大部分的疑惑都明白了，还有个小问题。如下：
实模式下物理地址是(seg  

实模式下不会用到swapper_pg_dir，这个是在第一阶段建页表时使用的。此时已经是保护模式了。

biger410

swapper_pg_dir不会用到。但会用到其他的变量，除非链接器对这些变量链接的地址不在3G之后，否则不就有我上面说的问题

zx_wing

原帖由 biger410 于 2008-7-16 23:03 发表
swapper_pg_dir不会用到。但会用到其他的变量，除非链接器对这些变量链接的地址不在3G之后，否则不就有我上面说的问题

linux的实模式执行只有非常短的一个阶段，主要是初始化一些外设，例如显卡、磁盘控制器、键盘等等等，这些工作都不要使用内核其它数据结构，只需要读写一些leagcy的端口就可以了。
并且这段代码是被拷贝到1M以下执行，由此可见此段代码应该是self-contain的，不需要对全局变量访问。唯一一个可能需要访问到全局变量的地方我觉得可能是早期设置IDT、GDT表处，不过这在汇编中完全可以通过当前EIP加减偏移的方式访问，防止使用绝对地址的情况。

[ 本帖最后由 zx_wing 于 2008-7-16 23:22 编辑 ]

zx_wing

我现在在2.6.25里找不到实模式那部分代码了，晕，明天换个低版本的再看看

hb12112

也在看这部分呵。

[ 本帖最后由 hb12112 于 2008-9-9 17:26 编辑 ]

nhuczp

刚好学习这部分!!!

legendmaker

临时页全局目录是在内核编译过程中静态地初始化的，而临时页表是由startup_32()汇编语言函数初始化的。